陈雷,叶青

(湖南科技大学 资源环境与安全工程学院,湖南 湘潭 411201)

隧道内瓦斯爆炸不仅会造成严重的人员伤亡和财产损失,而且也会对隧道衬砌造成损伤,影响隧道的稳定性,还会造成不良的社会影响.例如，在2017年5月24日,贵州毕节成贵铁路七扇岩隧道施工中发生瓦斯爆炸事故,造成12人死亡,12人受伤,直接经济损失达2 100万元.瓦斯爆炸的破坏作用主要体现在爆炸冲击波的传播过程中,因此,研究隧道内瓦斯爆炸问题,尤其是爆炸冲击波在隧道内的传播特征和隧道衬砌对爆炸的应力响应过程,具有极大的科研价值和社会意义.

对于瓦斯爆炸问题,许多学者通过不同的方法进行了大量的研究,并取得了显著的成就.叶青等[1]在对管状空间内气体爆炸所产生的爆炸冲击波传播特征分析的基础上,进一步阐述管状空间内瓦斯爆炸产生的火焰阵面加速机理;杨科之等[2]对坑道内爆炸实验结果进行分析,并用计算的方式拟合实验数据得到了爆炸冲击波在拱形隧道内的传播规律;司荣军[3]探究了在一定空间内瓦斯爆炸所产生的冲击波的传播规律与不同点火能量、瓦斯预混气体的填充量和预混气体中瓦斯的体积分数3个因素的关系;龚顺风等[4]利用LS-DYNA软件建立流固耦合模型,分析了相邻爆源下钢筋混凝土圆柱的动力响应过程以及爆炸对圆柱的破坏机理;卢芳云等[5]利用LS-DYNA软件研究了钢筋混凝土楼板在爆炸载荷作用下的破坏模……